بررسی اثر تقویت کننده‌های عرضی روی ورق‌های فولادی تخت و انحنادار تحت ضربه سقوط آزاد

دراین تحقیق، بررسی آزمایشگاهی و عددی بر روی ورق های فولادی تخت و انحنادار در دو حالت ساده و همراه با تقویت کننده ها با مقطع عرضی مختلف جهت ارزیابی های بیشتر، تحت اثر ضربه ناشی از سقوط آزاد وزنه صورت گرفته است. در این پژوهش از دو شعاع انحنای بی نهایت (ورق تخت) و 110 میلیمتر تحت ضربه ناشی از سقوط آزاد وزنه استفاده شده است. ورق فولادی انتخاب شده از جنس فولاد 12st و با ابعاد 200*220 میلیمتر و با ضخامت 1 میلی متر می باشد. جنس و ضخامت تقویت کننده های مورد استفاده نیز همانند ورق اصلی می باشد. پارامترهای مورد ارزیابی این پژوهش شامل مقدار شتاب ضربه، میزان تغییرشکل ماندگار و مقدار جذب انرژی ورق می باشد. برای مدل سازی عددی از نرم افزار المان محدود آباکوس استفاده شده است. مقاطعی که به عنوان تقویت کننده در بررسی های پارامتری عددی در نظر گرفته شده است شامل نواری، نیم استوانه ای، استوانه ای، سینوسی، مثلثی می باشد. نتایج نشان می دهد که انحناء باعث کاهش شتاب ضربه، افزایش تغییرشکل ماندگار و جذب انرژی می شود. ایجاد تقویت کننده ها مقدار طول لهیدگی را کاهش داده اما تقویت کننده های نواری باعث کاهش جذب انرژی این ورق ها نسبت به ورق های ساده شده است. با توجه به انواع تقویت کننده ها، المان استوانه ای از عملکرد بهتری برخودار می باشد، زیرا نسبت به تقویت کننده های متعامد دارای شتاب ضربه کمتر و همچنن از جذب انرژی بیشتری برخوردار می باشد، البته مقدار تغییرشکل در این ورق ها افزایش یافته است.

Studies on the effect of reinforcers types on flat and curved steel sheets’ performance under drop impact

In this research, laboratory investigations and numerical studies are performed on flat and curved steel sheets under the influence of impact caused by the free fall of weights, with and without reinforcers of different transections. In this study, a flat sheet (infinite curvature) and a curved sheet with the curvature radius of 110 mm and a specific level of impact energy (a free fall height) are used for st.12 steel sheets of 1 mm thickness with the dimensions of 220 * 200 mm. The material and thickness of the energy absorbers are similar as the original sheet, and rectangular, cylindrical, half cylindrical, sinusoidal and triangular transection shapes, are considered. In the experimental method, the pickup acceleration is measured by the accelerometer sensor and the postblowout plate deformation is measured. The evaluated parameters include the amount of impact acceleration, the rate of permanent deformation, and the amount of energy absorption by the sheet. The Abaqus finite element software is used for numerical modeling. The results show that the curvature reduces the acceleration of the impact and increases the steady deformation and the energy absorption. The reinforcers in general, reduce the amount of crush length, but tape reinforcers reduce also the energy absorption of these sheets compared to plain sheets. Regarding the variety of the reinforcers, the cylindrical element performs better, because it has less impact acceleration and more energy absorption than orthogonal reinforcers, however, there is an increase in the amount of deformation of these sheets.